ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

PHAN CHÍ CƠNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG CÀ TỔ HỢP PA
DÙNG CHO MÁY THÀNH HÌNH LỐP XE TẢI RADIAL

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

PHAN CHÍ CƠNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG CÀ TỔ HỢP PA
DÙNG CHO MÁY THÀNH HÌNH LỐP XE TẢI RADIAL

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
Mã số: 101210005

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS. Ngô Thanh Nghị

Đà Nẵng - Năm 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


I

MỤC LỤC

LỜI NĨI ĐẦU ............................................................................................................. III
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... VI

DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... IX
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ...................................................................... 1
1.1 Qui trình cơng nghệ sản xuất lốp ơ tơ tồn thép Radial ............................................1
1.2 Cơng đoạn thành hình phơi lốp .................................................................................3
1.2.1 Khái niệm ...............................................................................................................3
1.2.2 Thiết bị thành hình..................................................................................................3
1.2.3 Các loại bán chế phẩm của khâu thành hình và các bước thực hiện ......................3
1.2.4 Đánh giá thực trạng và ảnh hưởng của công đoạn tổ hợp lớp PA. .........................6
MÁY THÀNH HÌNH BA TRỐNG ZCX3 ................................................ 9
2.1 Tổng quan về thiết bị máy thành hình .......................................................................9
2.2 Thơng số kỹ thuật ......................................................................................................9
2.3 Các bộ phận chính của máy .....................................................................................10
2.3.1 Hệ thống cơ khí ....................................................................................................10
2.3.2 Hệ thống điều khiển..............................................................................................18
2.3.3 Hệ thống khí nén ..................................................................................................22
2.3.4 Hệ thống an toàn ...................................................................................................23
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ........................................................................... 24
3.1 Thiết kế hệ thống cơ khí ..........................................................................................24
3.1.1 Q trình thiết kế ..................................................................................................24
3.1.2 Cụm con lăn cà .....................................................................................................24
3.1.3 Tổng thể bộ cà ......................................................................................................27
3.1.4 Gá đặt bộ cà vào hệ thống ....................................................................................27
3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển ...................................................................................29
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


II
3.2.1 Giới thiệu một số thiết bị điều khiển của hãng Rockwell Automation ................29

3.2.2 Kết nối bộ cà tổ hợp PA vào hệ thống đang sử dụng ...........................................50
KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ........... 61
4.1 Kế t quả đa ̣t đươ ̣c của đề tài .....................................................................................61
4.1.1 Kết quả ..................................................................................................................61
4.1.2 Những tồn tại ........................................................................................................63
4.2 Hướng phát triể n của đề tài .....................................................................................63
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 64
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 66
Phụ lục 1 : Chương trình chạy tay ............................................................................. 66
Phụ lục 2 : Chương trình tự động .............................................................................. 68
Phụ lục 3 : Chương trình định vị góc xoay trống ..................................................... 77

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


III

LỜI NÓI ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Xuất phát từ thực tiễn sản xuất tại Xí nghiệp lốp ơ tơ tồn thép Radial, Cơng ty
cổ phần cao su Đà nẵng, khâu tạo hình phơi lốp hay được gọi là khâu thành hình được
xem là trái tim của nhà máy, vì đây là khâu tổ hợp tất cả các loại bán chế phẩm của các
công đoạn trước để tạo nên một phơi lốp sống trước khi đưa vào khn lưu hóa để tạo
thành sản phẩm là một chiếc lốp ô tô tải toàn thép hoàn chỉnh ra thị trường.
Chất lượng sản phẩm của nhà máy phụ thuộc rất lớn vào khâu này do vậy các
thiết bị thành hình là các máy thành hình ba trống đều nhập từ các nhà cung cấp có uy
tín của Trung quốc như Mesnac, TST- Thiên Tân hay như VMI Corporation của Hà Lan,
với các tính năng tự động hóa hồn tồn.

Tuy nhiên, trong q trình thực tế sản xuất cũng như các báo cáo phân tích sản
phẩm trả về từ thị trường tiêu thụ thì có đến ba mươi phần trăm (30%) lốp khuyết tật trả
về của nhà máy nằm ở khâu thành hình này mà cụ thể là ở phần nối của tổ hợp PA (bao
gồm lớp cao su lót trong và hơng lốp). Vấn đề trên xảy ra do các thế hệ máy đang sử
dụng hiện nay khi tổ hợp lớp PA này công nhân vận hành vẫn đang thao tác dán, nối và
cà bằng tay nên rất mất năng suất và không đạt chất lượng yêu cầu. Xuất phát từ thực tế
đó thì vấn đề cấp thiết đặt ra là phải có một hệ thống tự động để giải quyết bài toán ổn
định chất lượng mối nối, chất lượng sản phẩm, đồng thời nâng cao năng suất, giảm sức
lao động.
Chính vì vậy, tác giả đã lựa chọn đề tài:
“THIẾT KẾ,CHẾ TẠO HỆ THỐNG CÀ TỔ HỢP PA DÙNG CHO MÁY
THÀNH HÌNH LỐP XE TẢI RADIAL”.
II. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu cơ cấu để thay thế cho thao tác cà bằng tay sau khi dán và cà tổ hợp
PA tại công đoạn tạo hình (gọi tắt là thành hình) phơi lốp.
Lập trình điều khiển và tích hợp vào chương trình tự động hóa của thiết bị máy
thành hình hiện hành.
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Máy thành hình ba trống dùng trong cơng nghệ thành hình lốp ơ tơ tồn thép tại
cơng ty cổ phần cao su Đà Nẵng

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


IV
Các thiết bị điều khiển tự động hóa của hãng Rockwell Automation bao gồm:
PLC, Biến tần Kinetix 6000, Kinetix 5700, Powerflex 40.. và phần mềm lập trình điều
khiển PLC Studio 5000, RSLogix 5000.

Phần mềm thiết lập giao diện người dùng.
IV. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp nghiên cứu giữa phương pháp lý thuyết và thực nghiệm:
 Nghiên cứu lý thuyết :
- Tìm hiểu về thiết kế cơ cấu cơ khí cà dùng khí nén, truyền động bằng dây đai
răng.
- Nghiên cứu tài liệu về các thiết bị điều khiển Allen Bradley (Rockwell
Automation)
- Phần mềm điều khiển lập trình PLC Rslogix 5000, mạng DeviceNet kết nối
biến tần, các mô đun.
- Giao diện người dùng.
 Nghiên cứu thực nghiệm:
- Chế tạo và lắp đặt phần cơ khí bộ cà tổ hợp mới vào thiết bị máy thành hình
đang sử dụng.
- Lập trình điều khiển cho hệ thống.
- Tích hợp tồn bộ phần thiết kế mới vào hệ thống điều khiển đang có của máy
để chạy tự động hoàn toàn.
- Trên nền tảng phần mềm giao diện hiện hành, bổ sung thêm nhiều chức năng
để phục vụ cho việc điều khiển, vận hành và giám sát hệ thống.
V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
- Thiết kế được một hệ thống hoàn toàn mới áp dụng vào được trong thiết bị
hiện hành để phục vụ mục đích sản xuất.
- Nâng cao năng suất, hiệu quả và chất lượng sản phẩm lốp ô tô thương hiệu
DRC ở thị trường trong nước và quốc tế.
- Việc lập trình và điều khiển để tích hợp được vào hệ thống giúp làm chủ được
công nghệ và chủ động trong việc cải tiến về sau.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Giảm sức lao động cho công nhân vận hành.


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


V
- Có thể áp dụng hàng loạt cho các máy thành hình với cơng suất 2200 lốp/ ngày
tại xí nghiệp.
VI. Dự kiến kết quả đạt được
- Bản thuyế t minh luận văn hoàn chỉnh.
- Hệ thống cà tổ hợp được áp dụng vào thực tiễn sản xuất.
- Tối ưu hóa cơng đoạn thành hình tại xí nghiệp.
- Chương trình điều khiển PLC, giao diện người dùng HMI và kết nối biến tần
qua mạng DeviceNet làm cho hệ thống mới chạy hoàn toàn tự động.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


VI

DANH MỤC HÌNH
Hiǹ h 1.1 Kết cấu của lốp xe tải radial tồn thép ..................................................2
Hình 1.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất lốp xe ơ tơ radial tồn thép [6] ...............3
Hiǹ h 1.3 Cấu trúc của lớp PA ..............................................................................5
Hiǹ h 1.4 Qui trình thành hình phơi lốp ................................................................5
Hình 1.5 Kết cấu cà răng để thao tác bằng tay .....................................................6
Hiǹ h 1.6 Lốp bị giãn mành do nối P.A ................................................................7
Hình 1.7 Lốp không bị lỗi ....................................................................................7

Hình 1.8 Lốp bị nổ do giãn mành .........................................................................7
Hiǹ h 1.9 Hông lốp nối không đều tay ..................................................................8
Hình 1.10 Khuyết tật lốp bị phồng hông tại nối PA .............................................8
Hiǹ h 2.1 Máy thành hình 3 trống ZCX3 đang sử dụng [17] ................................9
Hiǹ h 2.2 Mặt cắt trống thân lốp .........................................................................11
Hình 2.3 Vòng vận chuyển thân lốp ...................................................................12
Hiǹ h 2.4 Mặt cắt trống hoãn xung ......................................................................13
Hiǹ h 2.5 Vịng vận chuyển tầng hỗn xung .......................................................14
Hình 2.6 Mặt cắt trống thành hình chính............................................................15
Hiǹ h 2.7 Tủ điện điều khiển ...............................................................................18
Hiǹ h 2.8 Tủ PLC và các module chính ..............................................................18
Hình 2.9 Tủ điện điều khiển ...............................................................................19
Hiǹ h 2.10 Bộ điều khiển động cơ Servo 2094-BM02-S ....................................20
Hình 2.11 Tủ điện điều khiển .............................................................................21
Hiǹ h 2.12 Bộ điều khiển động cơ AC PowerFlex 40 .........................................22
Hiǹ h 2.13 Rơ le an toàn PILZ ............................................................................22
Hình 2.14 Miệng HCK trống thân lốp

Hình 2.15 Miệng HCK vòng truyền dẫn 23

Hiǹ h 3.1 Cụm con lăn cà phương án 1 ...............................................................25
Hiǹ h 3.2 Cụm con lăn cà phướng án 2 ...............................................................26
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


VII
Hiǹ h 3.3 Bộ cà tổ hợp PA hoàn chỉnh ................................................................27
Hình 3.4 Chi tiết gá đặt bộ cà lên máy ...............................................................28

Hình 3.4 PLC ControlLogix 1756-L61 ..............................................................30
Hiǹ h 3.5 Module EtherNet/IP ............................................................................32
Hình 3.6 Module DeviceNet ..............................................................................33
Hiǹ h 3.7 Module sercos interface.......................................................................34
Hiǹ h 3.8 Một số mạng truyền thông công nghiệp điển hình của Allen Bradley35
Hình 3.9 Phân cấp điển hình trong mạng truyền thông Allen Bradley ..............35
Hiǹ h 3.10 Cấu trúc kết nối mạng EtherNet/IP ...................................................36
Hiǹ h 3.11 Cấu trúc kết nối mạng ControlNet ....................................................37
Hình 3.12 Cấu trúc kết nối mạng DeviceNet .....................................................38
Hiǹ h 3.13 Mạng đơn DeviceNet. ........................................................................39
Hiǹ h 3.14 Mạng con DeviceNet. ........................................................................40
Hình 3.15 Thực hiện bắc cầu giữa hai mạng. .....................................................41
Hiǹ h 3.16 Cấu trúc mạng Modbus .....................................................................42
Hình 3.17 Giao diện phần mềm RSLogix 5000 .................................................43
Hình 3.18 Giao diện của phần mềm RSLinx Classic. ........................................44
Hiǹ h 3.19 Sơ đồ nguyên lý .................................................................................45
Hình 3.20 Sơ đồ đấu dây ra của module ............................................................45
Hiǹ h 3.21 Sơ đồ nguyên lý .................................................................................46
Hiǹ h 3.22 Sơ đồ đấu dây ra của module ............................................................46
Hình 3.23 Cảm biến tiệm cận .............................................................................47
Hiǹ h 3.24 Biến tần PowerFlex 40, 22B- D4P0N104 .........................................48
Hiǹ h 3.25 Kết nối biến tần qua RS232 ...............................................................49
Hình 3.26 Sơ đồ đấu dây biến tần PowerFlex 40 ...............................................49
Hiǹ h 3.27 Card truyền thông và mơ hình đơn điểm ...........................................50
Hiǹ h 3.28 Card truyền thơng 22-COMM-D.......................................................51

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



VIII
Hiǹ h 3.29 Cách cài đặt địa chỉ 37 cho biến tần từ card truyền thông ................51
Hình 3.30 Cách cài đặt tốc độ truyền dẫn ..........................................................52
Hình 3.31 Phần mềm DriveExecutive ................................................................52
Hiǹ h 3.32 Cấu hình biến tần vào mạng DeviceNet qua RsNetWorx .................53
Hình 3.33 Giao diện phần mềm RSNetWorx for DeviceNet .............................53
Hiǹ h 3.34 Cấu hình mạng của hệ thống sau khi thêm biến tần địa chỉ 37 .........54
Hiǹ h 3.35 Chọn module quét 1756-DNB ...........................................................54
Hình 3.36 Thêm biến tần vào danh sách có sẵn của module 1756-DNB...........55
Hiǹ h 3.37 Khai báo kiểu truyền thông và số bytes truyền nhận ........................55
Hiǹ h 3.38 Khai báo vùng nhớ ngõ vào...............................................................56
Hình 3.39 Khai báo vùng nhớ ngõ ra .................................................................57
Hiǹ h 3.40 Lưu đồ thuật toán chạy tay thuận ......................................................58
Hiǹ h 3.41 Lưu đồ thuật toán chạy tay nghịch ....................................................58
Hình 3.42 Lưu đồ thuật toán ..............................................................................59
Hiǹ h 3.43 Trang điều khiển cà PA .....................................................................60

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


IX

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật CPU ControlLogix 1756-L61 ...............................31
Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật bộ nguồn 1756-PA75/B ........................................31
Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật module truyền thông EtherNet/IP 1756-EN2T .....32
Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật module truyền thông DeviceNet 1756-DNB ........33

Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật module 1756-M16SE sercos interface .................34
Bảng 3.6 Bảng dữ liệu đầu vào và ra của các module giao tiếp .........................41
Bảng 3.7 Bảng liên hệ giữa tốc độ truyền dữ liệu với chiều dài dây dẫn : .........42
Bảng 3.8 Các thông số kỹ thuật chính của cảm biến tiệm cận turck:.................47
Bảng 4.1 Bảng so sánh kết quả trước và sau khi có bộ cà tổ hợp ......................61
Bảng 4.2 Bảng so sánh chất lượng một số qui cách lốp trước khi có cà PA và sau
khi có cà PA ........................................................................................................62

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1

Qui trình cơng nghệ sản xuất lốp ơ tơ tồn thép Radial

Lốp Ơ tơ Radial hay cịn được gọi là lốp bố thép ( phân biệt với lốp bố vải) là
loại lốp được tạo nên bởi các lớp sợi mành thép được sắp xếp theo kết cấu song song
hướng về tâm lốp (Hình 1.1). Thiết kế các sợi mành này giúp lốp có phần khung vững
chắc hơn, giảm nguy cơ biến dạng lốp khi vận hành.
Lốp bố thép có khá nhiều ưu điểm nổi bật như: tăng độ bám đường khi xe di
chuyển nhanh, hoặc di chuyển trên mặt đường trơn trượt, lốp chạy sinh nhiệt ít hơn, độ
mài mịn ít, tăng tải của xe và ngay cả việc giữ hơi của lốp cũng tốt hơn.
Hiện nay lốp bố thép được sử dụng khá phổ biến tại các nước phát triển, tuy nhiên
tại thị trường Việt Nam thì chỉ mới được phổ biến trong thời gian gần đây. Về nguồn
gốc, từ năm 1946, lốp bố thép được nghiên cứu tại công ty sản xuất thiết bị nông nghiệp

Barbier và công ty Daubree ở Clermont Ferrand. Loại lốp này nhanh chóng được nâng
cấp và phổ biến hơn nhờ những ưu điểm nổi bật của nó.
Tại Việt Nam, cơng ty cổ phần cao su Đà Nẵng DRC là doanh nghiệp đầu tiên
nghiên cứu, sản xuất lốp radial theo tiêu chuẩn quốc tế.
Kết cấu lốp bố thép theo tiêu chuẩn:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2

Hình 1.1 Kết cấu của lốp xe tải radial toàn thép
Lốp radial hiện nay chia ra khá rõ cho các dòng xe cụ thể như: lốp xe tải nhẹ, lốp
xe tải nặng, lốp xe khách.Tùy theo tính năng sử dụng, lốp sẽ được thiết kế theo các tiêu
chuẩn khác nhau, hoa lốp khác nhau và đều tuân thủ theo một qui trình từ khâu đầu đến
khâu cuối như Hiǹ h 1.2:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3

Hình 1.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất lốp xe ơ tơ radial tồn thép [6]
1.2

Cơng đoạn thành hình phơi lốp


1.2.1 Khái niệm
Thành hình phơi lốp được xem là trái tim của qui trình sản xuất lốp ơ tơ Radial
tồn thép, đây là khâu tổ hợp các loại bán chế phẩm để tạo ra phôi lốp sống trước khi
đưa vào lưu hóa để tạo thành lốp thành phẩm. Khâu thành hình phơi lốp quyết định phần
lớn đến chất lượng và năng suất của sản phẩm đầu ra.
Sản phẩm của khâu thành hình là phơi lốp sống, được tổ hợp dựa trên tiêu chuẩn
thi cơng được ban hành bởi phịng ban chức năng cơng ty và tn theo một qui trình
cơng nghệ trong điều kiện môi nghiêm ngặt được qui định với nhiệt độ từ 270 C đến 300
C và độ ẩm từ 50-55%.
1.2.2 Thiết bị thành hình
Máy thành hình 3 trống ZCX3 là thiết bị dùng để thành hình lốp xe tải Radial
tồn thép. Máy có độ chính xác, hiệu suất và trình độ tự động hóa cao, thời gian tuần
hoàn cho 1 lốp là khoảng 220s, khả năng làm việc liên tục 24h.
1.2.3 Các loại bán chế phẩm của khâu thành hình và các bước thực hiện
Các loại bán chế phẩm chính được sử dụng ở khâu thành hình phôi lốp sống:
 Vải mành thép thân lốp: là thành phần quan trọng nhất của lốp, được tạo thành
từ sợi thép có cấu trúc 0.25+6+12x0.25HT và cao su Q870, sau khi cán qua máy cán

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4
mành thép sẽ tạo thành các lớp mành thép với 2 mặt tráng su, có tầm dày từ 2-3mm, và
được cắt ra từng tấm quấn cuộn theo các kích thướt từ 1500mm-1700mm.
 Cao su hông lốp: được tạo thành từ 2 đến 3 loại cao su khác nhau, sau khi qua
vít đùn sẽ tạo thành các dải cao su có bề rộng từ 240-250mm, lớp cao su hông lốp nằm
2 bên hơng của chiếc lốp, có tác dụng bảo vệ sợ mành khu vực hơng và có tính năng

chịu được mài mịn và độ uốn cong của lốp khi có tải trọng, đồng thời tăng khả năng
giảm xóc.
 Cao su tầng lót trong: được tạo thành từ 2 lớp cao su kín khí tầm dày 2.5±2
mm và lớp cao su quá độ tầm dày 5.5±2 mm, đây là lớp cao su nằm trong cùng của lốp,
nó có tác dụng là lớp màng khít trong lịng lốp, chịu được nhiệt độ và bảo vệ phần bên
trong của vải thân lốp.
 Cao su đệm vai: là phần cao su nằm ở 2 bên vai lốp, có tác dụng gia tăng tính
chịu lực và tính liên kết giữa các bộ phận giúp lốp xe được ổn định, tăng khả năng điều
khiển khi vận hành
 Thép bọc gót: được tạo thành từ các sợi thép có cấu trúc 3+9x0.22+0.15 được
tráng su 2 mặt, có nhiệm vụ bảo vệ phần gót lốp và giữ độ cứng vững cho vòng tanh.
 Mặt lốp: là bộ phận tiếp xúc với mặt đường, mặt lốp được làm từ các loại cao
su có tính năng đặc biệt như chống mài mòn, chống trơn trượt, đồng thời chịu được nhiệt
và chống biến dạng khi chạy trên các địa hình khác nhau.
 Vòng tanh: được tạo thành bằng việc sắp xếp các sợi thép tráng su theo tiết
diện hình lục giác với kết cấu và số tầng cơ bản là 7-8-9-10-11-10-9-8-7, kích thướt
vịng tanh là kích thướt để lắp đặt vành, hay mâm lốp bao gồm 16 inch, 20 inch, 22,5
inch, 24 inch….
 Các loại thép tầng hoãn xung: tùy thuộc vào kết cấu và đặc tính sử dụng mà
mỗi lốp có 3 hoặc 4 tầng hỗn xung, nó là các lớp thép tráng su mỏng 2 mặt được sắp
xếp theo thứ tự nhất định tạo thành 1 lớp có tính năng giảm chấn và là trung gian giữa
mặt lốp và vải mành thân lốp.
Khi thành hình lớp cao su tầng lót trong và cao su hơng lốp tổ hợp lại với nhau
tạo thành lớp PA (Hiǹ h 1.3), lớp này cần được dán và cà ép nối vững chắc để bảo đảm
chất lượng sản phẩm.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



5

Hình 1.3 Cấu trúc của lớp PA

Phôi lốp sống được tạo ra theo một quy trình tiêu chuẩn như sau:

Hình 1.4 Qui trình thành hình phơi lốp

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
1.2.4 Đánh giá thực trạng và ảnh hưởng của công đoạn tổ hợp lớp PA.
1.2.4.1 Thực trạng tại nhà máy
Hiện nay chỉ một số thiết bị máy thành hình đời mới mới được trang bị hệ thống
cà tổ hợp lớp PA, cịn lại đa phần kết cấu này đều khơng có. Nhà máy lốp Radial thuộc
cơng ty cổ phần cao su Đà nẵng thành lập và đi vào hoạt động từ tháng 6/2013, do vậy
có đến 7 trong 11 máy thành hình hiện chưa trang bị cơ cấu cà tự động tổ hợp PA, trong
q trình thành hình phơi lốp tại khâu này công nhân phải thao tác bằng tay bằng cách
dùng cà răng kết cấu như Hiǹ h 1.5 đồng thời phải cần 2 công nhân thực hiện.

Hình 1.5 Kết cấu cà răng để thao tác bằng tay
Việc thực hiện bước này bằng tay sẽ làm giảm hiệu suất của thiết bị, hao tổn sức
lực và quan trọng hơn nó là ngun nhân chính gây ra khuyết tật cho lốp khi sử dụng
ngoài thị trường, làm giảm đáng kể tuổi thọ và nguy hiểm hơn là có thể dẫn đến những
tai nạn đáng tiếc nếu lốp bị nổ trong quá trình xe chạy tốc độ cao.
1.2.4.2 Đánh giá ảnh hưởng của khâu cà PA đến chất lượng sản phẩm

Có 2 lỗi chính của sản phẩm lốp trả về theo thống kê từ bộ phận kiểm sốt chất
lượng của cơng ty xuất phát từ nguyên nhân do mối nối PA khơng đạt đó là:
 Lốp bị giãn mành (Hin
̀ h 1.8)
Khi mối nối PA thao tác bằng tay không đạt chất lượng do lực đè của người vận
hành lên vị trí mối nối khơng đều hoặc q trình cà tay làm cho cao su dày mỏng khác
nhau. Hệ quả là tại các vị trí này sẽ làm cho lớp mành thép bị giãn ra, gây yếu đi toàn
bộ kết cấu lốp, kết quả lốp qua phân tình hình ảnh từ máy kiểm tra X-Quang sẽ cho thấy
sự khác biệt:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7

Hình 1.6 Lốp bị giãn mành do nối P.A

Hình 1.7 Lốp khơng bị lỗi
Tại vị trí giãn này khi bơm hơi và chạy có tải thì đây là phần yếu nhất trong tồn
bộ kết cấu, đó là ngun nhân gây ra nổ lốp.

Hình 1.8 Lốp bị nổ do giãn mành

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



8
 Lốp bị phồng hông lốp (Hin
̀ h 1.10)
Lớp PA là tổ hợp của hơng lốp và lớp lót trong, nếu khuyệt tật giãn mành là do
phần lớp lót trong, thì lỗi phồng hơng lốp chủ yếu đến từ việc nối hông không đạt nguyên
nhân xuất phát từ thao tác làm bằng tay:

Hình 1.9 Hông lốp nối không đều tay
Hiện tượng này là nguyên nhân gây ra các tình trạng thường thấy khi lốp chạy
ngoài thị trường như sau:

Hình 1.10 Khuyết tật lốp bị phồng hông tại nối PA
Tại các vị trí phồng này khi chạy lốp đơi sẽ dẫn đến ma sát và gây nổ, hoặc khi
lốp chạy có tải, vị trí này là khu vực chịu ảnh hưởng bởi lực uốn cong, do vậy sẽ gây ra
nổ lốp.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


9

MÁY THÀNH HÌNH BA TRỐNG ZCX3
2.1

Tổng quan về thiết bị máy thành hình

Máy thành hình (Hình 2.1) là thiết bị dùng để tạo hình phơi lốp sống trong qui
trình cơng nghệ sản xuất lốp Radial. Hiện nay tại nhà máy sản xuất lốp Radial, công ty

cổ phần cao su Đà nẵng sử dụng chủ yếu dòng máy ZCX3, của tập đồn Mesnac-Trung
Quốc. Đây là dịng máy có hiệu suất và trình độ tự động hóa cao, năng suất bình qn
khoảng 270 lốp/ ngày. Thiết bị này vận hành ổn định, tin cậy, an toàn và linh hoạt.

Hình 2.1 Máy thành hình 3 trống ZCX3 đang sử dụng [17]
2.2

Thơng số kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật sử dụng như sau:
-

Điện áp: 3 x 380V ± 10 %, 50 Hz AC
Nhiệt độ mơi trường: 0 ÷ 40 ° C
Độ ẩm: 0 ÷ 90 %
Độ cao lắp đặt: 1200 m trên mực nước biển
Nhiệt độ vận chuyển và lưu kho: - 20 + 60 °C
Công suất đầu vào: 45 kW
Hao tổn công suất bình qn: 12 kW / h
Khí nén u cầu: 6 ÷ 7 bar
Tiêu hao khí nén: 12,5 m3/h

-

Số ca sử dụng: Sản xuất 3 ca liên tục, 7 ngày/tuần

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



10
2.3

Các bộ phận chính của máy

2.3.1 Hệ thống cơ khí
2.3.1.1 Bệ đế vòng truyền dẫn
Dùng để vận hành vòng dẫn truyền tầng hỗn xung và vịng dẫn truyền thân lốp.
Động cơ servo thông qua máy giảm tốc, đồng bộ kèm truyền động, kéo vòng truyền dẫn
vận hành. Vòng truyền dẫn có cơng tắc đo kiểm vị trí, bộ phận định vị cơ khí giới hạn
và bộ phận hỗn xung thủy lực. Ray dẫn đường thẳng có bộ phận bịt kín đôi.
2.3.1.2 Bệ đế trống thân lốp
Dùng để vận hành hộp truyền động thân lốp. Xy lanh thơng qua xích bánh răng
chuyển động vận hành của hộp truyền động. Vị trí trái, phải có bộ phận hỗn xung thủy
lực và vị trí giới hạn cơ khí, xy lanh có bộ phận khóa chặt, đảm bảo độ chính xác của vị
trí.
2.3.1.3 Trống thân lốp (Hình 2.2)
Trống dán thân lốp dùng để dán hơng lốp, lớp lót, vải bọc gót, cao su đệm và vải
thân lốp. Trống thành hình được chế tạo bằng nhơm cứng tổ hợp thành dạng hai mặt
chóp nón để dẫn những tấm hình nan quạt bung gập, mặt chóp nón do các đai ốc thơng
qua động cơ Servo truyền động, đường kính trống dán do kết cấu cảm biến đường thẳng
qua PLC cài đặt và phản hồi thông tin, trên xung quanh đường trịn có hai thanh hút
chân khơng đối xứng để hút giữ đầu nguyên liệu, trên bề mặt trống phủ một lớp xử lý
chống dính.
Đường ống khí hút chân khơng xoay kín lắp trên trục chính
Tốc độ quay của trống là: max 60rpm

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



11

Hình 2.2 Mặt cắt trống thân lốp

2.3.1.4 Vòng vận chuyển thân lốp (Hin
̀ h 2.3)
Vòng chuyển thân lốp được chuyển động bởi động cơ Servo truyền động đồng
bộ trên đường ray dẫn hướng, tốc độ và vị trí có thể thơng qua bảng thao tác cài đặt
trước. Ngồi ra thêm tấm chặn cơ khí để hỗ trợ định vị, đảm bảo định vị chính xác. Vịng
tanh sử dụng từ tính để định vị, để giữ ống trong vòng vận chuyển nhà sản xuất sử dụng
kết cấu hút bằng nam châm, hông lốp sử dụng kết cấu tấm thép mở rộng để căng chỉnh
độ căng.
Tốc độ di chuyển ống thân lốp (max) 20m/min.
Đường kính ngồi vịng tanh (bao gồm cao su tam giác) Ø440- Ø900mm.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12

Hình 2.3 Vịng vận chuyển thân lốp

2.3.1.5 Trống hỗn xung (Hiǹ h 2.4)
Dùng để dán các lớp hoãn xung và mặt lốp, trống hoãn xung lắp trên trục của
trống thành hình, được dẫn động bằng một động cơ servo riêng, vận tốc và vị trí của các
bộ phận dán trên trống hỗn xung được cài đặt thơng qua bảng thao tác. Trống hỗn

xung do một bộ thanh nhơm hình quạt có từ tính tổ hợp thành, nam châm dùng để cố
định hỗn xung. Đường kính trống dán hỗn xung có thể được vi chỉnh bằng cách điều
chỉnh bu long. Nếu cần thay đổi quy cách, cần phải thay các thanh hình quạt của trống
hỗn xung. Mỗi thanh hình quạt được lắp trên trống bằng bulơng, bung và gập trống
hỗn xung bằng xy lanh khí nén.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ